Vedci dokázali kvantový „karnevalový efekt“: občas zvýši účinnosť solárnych panelov

Medzinárodná skupina vedcov vedená špecialistami z National Research Nuclear

Univerzita „MEPhI“ (NRNU MEPhI) verí, že svojou prácou pomôžu niekoľkonásobne zvýšiť kvalitu prevádzky solárnych panelov, organických svetelných diód a iných fotovoltických zariadení. 

Excitón - kvázičastica, pomocný objektkvantová teória, ktorej správanie popisuje viazaný stav dvojice nosičov opačných nábojov. Tento koncept, ktorý poznajú autori práce, umožňuje veľmi presne popísať napríklad elektrické vlastnosti organických polovodičov pri interakcii so svetlom. 

Keď sa narodí alebo zničí excitón,v organickom polovodiči dochádza k rezonančnej transformácii energie. Spolu s touto udalosťou je fotón absorbovaný alebo emitovaný. V novom článku výskumný tím ukázal možnosť riadenia vlastností excitónových prechodov pomocou silného väzbového efektu.

Silným spojovacím účinkom je vzdelávaniehybridný stav energie medzi excitáciou v látke, ktorá je popísaná pomocou konceptu excitónu, a lokalizovanou elektromagnetickou excitáciou. Na vytvorenie takýchto podmienok sa používajú špeciálne rezonátory, ktoré sú založené na dvojici zrkadiel umiestnených oproti sebe vo vzdialenosti rádovej vlnovej dĺžky svetla.

Igor Nabiev, vedúci vedecký pracovník Laboratória nano-bioinžinierstva (LNBI) NRNU MEPhI

Koncept Exiton sa používa pre jeden zúčinky v organických polovodičoch je Försterov rezonančný prenos energie (FRET). Používa sa v lekárskej technológii. Pointa je, že dochádza k bezstratovému prenosu energie medzi dvoma stavmi excitónu v rôznych molekulách umiestnených v malej vzdialenosti od seba.

Širšie využiť potenciál tohto javu vfotovoltaiky, bolo potrebné experimentálne zaznamenať a študovať takzvaný karnevalový efekt, ktorý spočíva v kontrolovanej zmene smeru prenosu energie v režime FRET medzi excitónmi rôznych molekúl.

Autori veria, že ich prácu možno uplatniťpre fotovoltaické zariadenia, ktoré premieňajú svetelnú energiu na elektrickú energiu. Napríklad účinnosť solárnych panelov sa môže niekoľkonásobne zvýšiť. Využiť ho chcú aj na presné diaľkové riadenie chemických reakcií.

Čítať Ďalej:

Unikátny čln sa za dve minúty zmení na ponorku a je pre nepriateľa neviditeľný

Fyzici ochladili atómy na najnižšiu teplotu na svete

Najpodrobnejší model vesmíru bol uverejnený na internete. Študovať to môže ktokoľvek